裁剪和剔除的區別

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裁剪和剔除是兩種計算機圖形技術，用於提高渲染效率和真實感。儘管這兩種技術都涉及去除場景中不可見的部件，但它們的方法和結果有所不同。

閱讀本文以瞭解更多關於裁剪和剔除以及它們之間區別的資訊。

什麼是裁剪？

裁剪是一種基本的計算機圖形技術，用於去除位於視錐體或視區之外的物件、多邊形或片段。在3D空間中，視錐體是一個金字塔形的區域，它定義了從攝像機視角可見的場景部分。視錐體之外的幾何圖形對觀察者不可見，無需進行渲染。

裁剪提高了即時圖形應用程式（例如遊戲、模擬和虛擬現實）的效能，方法是最佳化渲染管道。

裁剪型別

多邊形裁剪、線裁剪和點裁剪都是裁剪技術的示例。每種方法都採用獨特的演算法來檢測和去除視錐體外的幾何圖形。

多邊形裁剪

去除位於視錐體外的多邊形的過程稱為多邊形裁剪。Sutherland-Hodgman演算法是最常用的多邊形裁剪演算法。該演算法透過將每個多邊形邊與視錐體相交併生成邊與視錐體相交的新頂點來操作。

線裁剪

線裁剪是去除位於視錐體外的線的過程。最常見的線裁剪演算法是Cohen-Sutherland演算法。該演算法將視錐體劃分為九個區域，並檢查線的每個端點是否與視錐體位於同一區域。如果不是，則該演算法將線裁剪到區域的邊界。

點裁剪

去除位於視錐體外的點的過程稱為點裁剪。使用這種技術去除視錐體外的單個畫素或片段。點裁剪演算法只需確定每個點是否位於視錐體中，並丟棄任何不在視錐體中的點。

什麼是剔除？

剔除是去除不可能可見的物件和圖元的過程。剔除在圖形管道的早期階段執行，以確保不會獲取、轉換、柵格化和著色被拒絕的不可見物件。它用於透過減少需要處理的物件數量來改進渲染過程。

視錐體是一個三維體積，它表示攝像機看到的場景部分。六個平面在攝像機的位置相交併向外延伸，形成一個金字塔形的體積，該體積由視錐體定義。在這些平面之外，場景的任何物件或部分都被認為是在視錐體之外，可以被剔除。

剔除型別

可以使用各種型別的剔除技術來提高渲染效能。

視錐體剔除

最常見的剔除型別包括檢查場景中的每個物件以檢視它是否與視錐體相交。完全位於視錐體之外的物件可以安全地從渲染過程中刪除。

遮擋剔除

此方法包括確定場景中哪些物件被其他物件遮擋或隱藏。如果一個物件完全被遮擋，則可以將其剔除。

背面剔除

此技術用於剔除背對攝像機的物件的表面。無需渲染這些表面，因為攝像機永遠看不到它們。

LOD 剔除

LOD 剔除是一種技術，它涉及使用遠離攝像機的物件的低細節版本。只有當物件對攝像機可見時，才渲染物件的更高細節版本。

裁剪和剔除的區別

下表重點介紹了裁剪和剔除的主要區別：

特徵	裁剪	剔除
定義	裁剪是一種基本的計算機圖形技術，用於去除位於視錐體或視區之外的物件、多邊形或片段。	剔除是去除不可能可見的物件和圖元的過程。
應用於	裁剪應用於單個或碎片化的多邊形。	剔除應用於物件組或整個物件。
型別	多邊形裁剪、視錐體裁剪以及近平面和遠平面裁剪是一些裁剪型別。	背面剔除、遮擋剔除和物件剔除是一些剔除型別。
對幾何圖形的影響	它用於修改片段和多邊形的形狀以適應視錐體。	它不修改幾何圖形；它只是將其從渲染過程中刪除。
用途	它用於節省時間。	它用於從圖形中刪除不必要的條目。
處理型別	它是一種選擇性處理型別。	它是一種消除性處理型別。

結論

簡而言之，裁剪和剔除是計算機圖形中使用的兩種重要技術，用於提高渲染效率和真實感。雖然這兩種技術都涉及去除場景中不可見的部件，但它們的方法和結果有所不同。裁剪是去除位於視錐體或視區之外的幾何圖形的過程，而剔除是去除攝像機不可見的物體或物體部分的過程。